1942 год. Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу научных сотрудников для создания первой советской атомной бомбы. Разработка должна происходить в условиях войны и в крайне сжатые сроки — задача почти невыполнимая. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, собравшая лучшие умы из всех уголков Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: дерзкого и уверенного в себе Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел в отношении Фролова и Карповой, просьба Курчатова была удовлетворена. В это же время советская разведка активно работает над получением критически важной научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, физик в прошлом и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы достигнуть ядерного паритета в послевоенном мире.